专题11安全用电 电和磁——2022-2023年江苏省无锡市中考物理一模二模试题分类
一．选择题（共19小题）
1．（2023 高港区校级三模）如图所示的电路中，开关都闭合后，三盏灯均正常发光，突然灯泡L3熄灭，经检查保险丝完好，用测电笔测试插座的两孔，氖管均发光。造成这一现象的原因是（ ）
A．可能是电路某处发生了短路
B．一定是进户的零线BC之间断了
C．一定是进户的零线CD之间断了
D．一定是进户的零线DE之间断了
2．（2023 新吴区校级模拟）如图所示，甲站在干燥的木桌上一只手接触到火线；乙站在地上一只手接触到零线；丙站在干燥的木桌上一只手接触到火线，此时丁站在地面上用手去拉丙；戊站在干燥的木桌上，两手同时接触火线。则（ ）
A．甲、乙、戊都不会触电 B．甲、丙、丁、戊都会触电
C．丙、丁、戊都会触电 D．甲、丙、丁都会触电
3．（2023 惠山区三模）关于家庭电路和安全用电，下列说法或做法正确的是（ ）
A．电器设备起火，可直接用水灭火
B．家庭电路中，控制灯具的开关既可安装在火线上，也可安装在零线上
C．可以将电烤炉、电火锅等多个大功率用电器接在一个插线板上同时使用
D．家庭电路中空气开关“跳闸”，应找到原因后再闭合开关
4．（2023 锡山区校级四模）小宁设计了一个照明电路图，其设计要求是：教室里，一个开关S控制电灯L1和L2，若一盏灯出现断路，不影响另一盏灯的工作。在如图所示的四个电路中，既符合上述设计要求，又符合安全用电要求的是（ ）
A．
B．
C．
D．
5．（2022 宜兴市校级一模）中学生要树立安全用电的意识，做到“安全第一，预防为主”，从而保证自己的生命和财产安全。下列符合安全用电原则的是（ ）
A．可以用湿手将插头插在插座上
B．空气开关跳闸后，应立即闭合恢复供电
C．对于高压设备，人只要不接触就不会触电
D．一旦人发生触电，应先马上切断电源再进行抢救
6．（2022 宜兴市校级二模）关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（ ）
A．洗衣机在工作时金属外壳不必与大地连接
B．使用测电笔时，测电笔内部的氖管和高电阻的位置可以互换
C．家庭电路中，用铜导线替代熔丝不仅安全，而且耐用
D．当空气开关自动断开后，应立即闭合空气开关
7．（2022 宜兴市校级模拟）某家庭电路如图所示，闭合开关后发现灯泡不亮，熔丝也没有熔断。用试电笔检测插座的左、右两孔均能使氖管发光，则下列说法中正确的是（ ）
A．熔丝是利用电流的磁效应工作的
B．将用电器接在插座上可以正常工作
C．电路中的故障是灯泡被短路了
D．电路中d、e两点之间某处断路
8．（2023 宜兴市校级模拟）如图所示，有关于现象的说法正确的是（ ）
A．图甲所示原理与电动机工作原理相同
B．图乙中通电螺线管右端为N极
C．图丙中电能表可直接测量电功率大小
D．图丁中电路符合安全用电要求
9．（2023 新吴区二模）第22届世界杯在炎热的卡塔尔进行，所有场地周边都配备有一种“ElPalm凉亭”，如图所示，它装有风力涡轮机，其内部有磁铁，风进入装置带动线圈摆动可提供电能。下列实验能解释“EIPalm凉亭”发电原理的是（ ）
A．
B．
C．
D．
10．（2023 梁溪区校级一模）下列关于磁现象的说法正确的是（ ）
A．将小磁针放在地球周围某一空间，若它静止时偏离南北方向，说明该空间存在除地磁场以外的其他磁场
B．在研究磁场强弱分布时，放不放铁屑磁感线都存在
C．在磁场中某点放一小磁针，小磁针静止时，其S极的指向为该点磁场方向
D．地磁的N极在地理的北极附近
11．（2023 无锡模拟）已知甲图装置是通电螺线管，右侧放有小磁针，通电后小磁针如图所示。乙图装置是条形磁铁。两装置正上方均有一根垂直于纸面的导线，它是闭合电路的一部分。导线均以速度v按箭头方向做切割磁感线运动，下列说法正确的是（ ）
A．两图中获得的感应电流方向相同
B．两图中获得的感应电流方向相反
C．两图中都不能获得感应电流
D．无法判断
12．（2023 江阴市校级三模）如图是小马制作的神奇转框，框的上部中央与电池正极相连，下部紧贴在电池负极相连可导电的柱形磁体两侧，金属框就能持续转动，以下各图与其工作原理相同的是（ ）
A．
B．
C．
D．
13．（2023 梁溪区二模）如图是小马制作的神奇转框，框的上部中央与电池正极相连，下部紧贴在与电池负极相连的可导电的柱形磁体两侧，金属框就能持续转动，以下各图与其工作原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
14．（2023 江阴市模拟）如图所示的四个装置图可以演示不同的电磁现象，下列说法正确的是（ ）
A．图甲可用来演示电磁感应现象，根据该现象制成了发电机
B．图乙可用来演示电流的磁效应，根据该现象制成了电磁铁
C．图丙可用来演示磁场对通电导线的作用，根据该原理制成了电动机
D．图丁可用来演示电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
15．（2022 宜兴市校级模拟）“小蜜蜂”由话筒和扩音器两部分组成，下列有关说法正确的是（ ）
A．扩音器增大了声音的响度
B．声音的响度只与振幅有关
C．话筒利用电磁感应将电信号转化为声信号
D．扩音器利用电流的磁效应将电信号转化为声信号
16．（2022 宜兴市校级模拟）如图所示是李老师为班级买的磁性收纳盒被“吸”在黑板上，其靠近黑板一面有一大块磁铁，里面放了板擦和笔等。关于此磁性收纳盒，下列说法正确的是（ ）
A．该收纳盒的工作原理是“异名磁极相互吸引”
B．该收纳盒受到的黑板的吸引力与重力是一对平衡力
C．若只将该磁铁换成质量相同、磁性更强的磁铁，该收纳盒受到的摩擦力将变大
D．若在收纳盒中再放入一只水笔后收纳盒依然保持静止，该收纳盒受到的摩擦力将变大
17．（2022 无锡模拟）科学家发明了一种给手机充电的摇椅，这种摇椅将摇晃产生的电能供给手机。下列实验与给手机充电的摇椅工作原理相同的是（ ）
A．
B．
C．
D．
18．（2022 瑶海区校级一模）如图所示，×表示磁场方向垂直纸面向里，金属棒MN在水平导轨abcd上无摩擦向右滑动时，金属棒MN中电流方向为：从N流向M．则下列说法不正确的是（ ）
A．增大MN的速度，通过R的电流会变大
B．该图反映了电动机原理
C．MN左、右运动时，切割了磁感线
D．若MN向左滑动，电阻R中电流方向为：从c流向a
19．（2022 锡山区校级一模）科学晚会上小明所在的科技小组展示了一个“隔板推物”的节目，其原理如图：甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中，两线圈通过导线连接构成一个闭合电路，用手推动甲线圈摆动时，乙线圈会随之摆动，在这个过程中，下列说法正确的是（ ）
A．甲线圈相当于用电器，乙线圈相当于电源
B．推动甲线圈摆动时电能转化为机械能
C．乙线圈随之摆动时机械能转化为电能
D．乙线圈摆动是因为通电导线在磁场中受力
二．填空题（共16小题）
20．（2023 惠山区校级二模）现代化的生活已经离不开电了。
（1）通常情况下，人体的安全电压不高于 伏。在家庭电路中，在安装电路之前，必须要使用测电笔来判断火线和零线，如图1甲、乙所示是小金同学使用测电笔两种的方法，正确的是 。
（2）图2是这是一辆太阳能玩具车，车顶的太阳能电池给车内电动机供电。某次测试时，太阳能电池提供电压恒为2V，小车匀速行驶10min，行驶的路程为126m，测试中通过电动机线圈的电流为0.3A，电动机线圈电阻为2Ω，行驶时所受地面阻力为 N。
21．（2023 江阴市模拟）用测电笔可辨别火线和零线，使氖管发光的是 （选填“火线”或“零线”）。如图所示，闭合开关后，电灯正常发光，用测电笔测试图中的a、b两点，能使氖管发光的点为 （选填“a”或“b”或“a和b”，下同）；电灯工作一段时间后，进户线零线断路，用测电笔测试图中的a、b两点，能使氖管发光的点为 。
22．（2022 宜兴市校级模拟）抽油烟机是现代家庭的“好帮手”，它内部装有照明灯和电动机。使用时，有时需要照明灯和电动机各自独立工作，有时需要它们同时工作。据此判断：该抽油烟机内部电路中，照明灯和电动机在电路中的连接方式是 （选填“串联”或“并联”）的；国家标准规定：使用像抽油烟机这样带有金属外壳的家用电器时，其金属外壳必须 。
23．（2023 宜兴市校级模拟）某小区因暴雨引起车库积水车辆被淹，小明看到新闻后，设计了如图所示的车库积水自动报警器，如图是该报警器原理图，金属块A和B分别固定在车库地面附近适当高处，若车库积水水面到达 处（选填“A”或“B”）时，红灯发光报警，此时电磁铁的上端是 极（选填“N”或“S”）。
24．（2023 滨湖区一模）如图所示，在“探究感应电流产生的条件”实验中，AB棒的材料可能是 （选填“塑料”或“铝”），闭合开关，让AB棒在磁场中竖直上下运动，灵敏电流计指针 （选填“会”或“不会”）偏转；若将此装置中灵敏电流计换成 可进一步探究电动机的工作原理。
25．（2023 新吴区二模）如图甲所示是磁悬浮列车的结构示意图，乙图所示是电磁铁A、B的简易原理图。根据学过的知识判断电磁铁A下端为 极，电磁铁B的上端为 极。当磁悬浮列车加速驶出车站时，列车的动能的变化情况是 。
26．（2023 惠山区校级二模）图甲为热敏电阻的R﹣t图象，图乙为用此热敏电阻R和电磁继电器组成的一个简单箱温箱温控电路（U为恒压电源），继电器线圈的电阻为30Ω，图中的“电源”是恒温箱加热器的电源，当线圈中的电流大于或等于20mA时，衔铁被吸合，加热器停止工作，实现温控。
（1）恒温箱内的加热器应接在 （选填“A、C”或“B、D”）端。
（2）要实现对50℃～100℃之间任一温度的控制，该装置恒压电源U至少为 V。若恒压电源U为4V，则滑动变阻器R′的最大阻值为 Ω。
27．（2023 无锡二模）小明的妈妈买了个带调温的养生壶，如图为其内部控电路，R1、R2为加热电阻，电磁铁控制电路中的R3为热敏电阻、R4为定值电阻。若电水壶高温挡功率为880W，低温挡为88W，则R1的阻值为 Ω，R2的阻值为 Ω。当设置50℃煲汤时，养生壶先使用加热挡工作，此时当动触点D与 （选填“上”或“下”）方两个触点相接触。将水加热至100℃后切换保温加热，水温逐渐降低到50℃时，再次切换到加热挡将水温提高，以此往复，若控制电路的电源电压为6V，R3的阻值与温度成反比，继电器线圈电阻忽略不计。当线圈电流大于等于0.03A时继电器吸合，则电阻R4的阻值为 Ω。
28．（2023 梁溪区二模）如图是某同学制作的简易温控装置，变阻器R的最大电阻为200Ω，Rt是热敏电阻，其阻值与温度t的关系如下表所示。当电磁继电器（电阻不计）的电流超过18mA时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控。加热器的功率是1000W，所用电源为家用交流电。
t/℃ 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0
Rt/Ω 220 165 128 102 83
（1）电磁继电器是利用 原理来工作的，在电路中的作用相当于是 ；
（2）为使该装置能对30～70℃之间任意温度进行控制，电源E至少用 节新干电池串联组成。利用上述电源，若在50℃时衔铁被吸合，应将滑动变阻器R的阻值调到 Ω。
29．（2023 无锡一模）如图甲所示，是小明在项目学习中设计的温控装置电路图，滑动变阻器R的最大电阻为200Ω，Rt是热敏电阻，其阻值Rt随温度t变化的关系如图乙所示。电磁继电器线圈的电阻为2Ω，当通过的电流超过20mA时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控。加热器的功率是1000W，所用电源为家用220V交流电。
（1）电磁继电器是利用 （选填“电生磁”或“磁生电”）来工作的。小明在装置调试过程中，要把温控装置设置为50℃（即50℃时衔铁被吸合），他应先用电阻箱（0～999.9Ω）替代热敏电阻Rt，并把电阻箱的阻值调至 Ω；再闭合开关，调节滑动变阻器，直至电磁继电器的衔铁被吸合；最后断开开关，重新用热敏电阻换下电阻箱。
（2）小明将调节好的该装置放在容积为100m3的密闭保温容器中，不考虑温控装置的体积以及热量的散失，空气的比热容为1000J/（kg ℃），密度为1.3kg/m3，容器中的空气从30℃加热到预设温度至少需要多长时间？
（3）为了使该装置能对30℃～80℃之间任意温度进行控制，小明通过计算判断电源E应使用 节新干电池；此时若该温控装置设置为50℃，滑动变阻器接入电路的阻值是 Ω。在使用过程中，小明发现该温控装置在 （选填“低温”或“高温”）区域灵敏度更高。
30．（2022 宜兴市校级模拟）如图所示，是燃油汽车启动装置的电路简图。汽车启动时，需将钥匙插入仪表板上的钥匙孔并旋转，则车钥匙相当于电路中的 ，电磁铁通电后电磁铁的上端是 极。
31．（2021 江阴市模拟）小明去超市，走到电梯前发现电梯运动较慢，当他站在电梯上时电梯运动又快了起来。小明根据所学的知识，画出如图所示的电路（R是一个压敏电阻）。小明分析：当人站在电梯上，压敏电阻的阻值减小，则电磁铁的磁性变 ，衔铁与触点 （选填“1”或“2”）接触，电动机的转速变 。
32．（2023 江阴市校级模拟）如图，图 是直流电动机的示意图；图中的铜制半环E、F和电刷A、B组成了 ，其作用是线圈刚过 位置时，自动改变电流方向。
33．（2023 新吴区校级模拟）商场的升降电梯设置了超载自动报警系统，其简化电路如图所示，电梯箱底层装有压敏电阻R1，R2为滑动变阻器，K为动触点，A、B为静触点。电梯未超载时，动触点K与静触点 （填“A”或“B”）接触，电梯正常运行；当出现超载情况时，压敏电阻的阻值随压力的增大而 （填“增大”或“减小”），触发电铃将发出报警声，电梯停止运行。如果要使电梯设定的承载质量变大，那么滑动变阻器R2的滑片P应向 （填“左”或“右”）滑动。
34．（2023 锡山区校级四模）如图所示是小华用漆包线和磁体制作的一台发电机，制作时用刀片将线圈两端的漆全部刮掉，作为转动轴，用纸做一个小风车固定在转轴上，将转轴放在支架上，如图所示，将发电机与小量程电流表相连，转动小风车，电流表指针左右偏转，电路中电流的方向 （填“改变”或“不变”），此过程中发电机将 能转化为电能。若将小量程电流表换成电池，线圈 （填“能”或“不能”）持续转动。
35．（2022 宜兴市模拟）如图，用铜制裸导线绕制成长螺线管当作轨道，固定在水平桌面上．将两个强磁铁固连在一节新干电池两极上，制成“小车”．把小车从左侧入口完全推入螺线管后，小车就会向前运动起来．这是为什么呢？为解决这个问题，首先要抓住主要因素，小车能向前运动，一定是由于它 ，分析可以发现小车与其附近的导线构成通电回路，由于磁场对通电导体 ，再根据 ，可以推断小车能够向前运动起来．
三．作图题（共12小题）
36．（2022 新吴区一模）如图，投影仪灯泡功率很大，所以需要风扇散热，使用后，应先关闭灯泡L，再关闭风扇M；请用笔画线表示导线在图中把电路连接完整，要求实现：先断开开关S1，灯泡熄灭，风扇继续转动，再断开开关S2，风扇才停止转动；若只闭合开关S1，灯泡不亮。
37．（2023 无锡模拟）如图所示，请用笔画线代替导线，将灯、插座正确接入家庭电路，开关S只控制灯。
38．（2023 滨湖区校级模拟）如图中甲为带开关和指示灯的三孔插座，插孔能供电时，指示灯亮；开关断开后，插孔不能供电，指示灯不亮；若指示灯损坏，闭合开关后插孔仍能供电，如图乙为示意图，请完成接线。
39．（2023 宜兴市校级二模）根据安全用电的原则，请用笔画线代替导线将图中螺口灯泡和开关接入家庭电路中。
40．（2023 无锡一模）如图所示，将两盏标有“220V，40W”的灯L1、L2连接到家庭电路中，要求开关S控制两盏灯，S闭合后两盏灯都能正常发光。
41．（2022 锡山区校级模拟）小明家的卫生间里要安装一个“一开三孔”插座（其中开关控制卫生间内的电灯），三孔插座独立工作。现已完成了部分电路的连接，请你用笔画代替把答题卡相对应区域上的电路图连接完整。
42．（2023 锡山区一模）根据通电螺线管的磁感线方向，在图中标出通电螺线管的N极，并在括号中用“+”或“﹣”标出电流表的接线柱。
43．（2023 新吴区校级模拟）小明用图示形状的探头“”设计了一个利用水流控制电磁铁磁性强弱的装置，要求水流速增大时电磁铁的磁性增强，请你将探头安装在连杆下端并标出通电螺线管下端的极性。
44．（2023 江阴市模拟）如图所示，请根据自由小磁针静止时N极的指向标出通电螺线管的N极，并在括号内标出电源右端的极性。
45．（2023 滨湖区校级二模）在图中根据磁感线的方向，标出通电螺线管的N、S极和电源的“+”、“﹣”极。
46．（2022 无锡模拟）在图中，请根据小磁针的南、北极指向，在图中标出电源“+”或“﹣”极，并用箭头标出磁感线方向。
47．（2022 宜兴市模拟）在图中，已知静止在通电螺线管左端小磁针N极的指向，请用箭头在磁感线上标出磁感线的方向并在括号内用“+”“﹣”号标出电源的正负极。
四．实验探究题（共1小题）
48．（2023 宜兴市校级二模）（1）在探究“通电螺线管的外部磁场”实验中，设计了如图甲电路。
小明猜想通电螺线管磁场强弱可能与线圈匝数和电流大小都有关。实验中，他将开关S从l换到2上时，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表示数及吸引的回形针数目，此时调节滑动变阻器是为了 ，来研究通电螺线管磁场强弱与 的关系。
（2）为了探究“感应电流产生的条件”，小明将铁架台、导体AB、小量程电流表、蹄形磁体、开关和若干导线按图乙连接。
①断开开关，无论怎么移动导体AB，电流表指针都不偏转；闭合开关，他左右移动导体AB，发现指针发生了摆动，又上下移动导体AB时，指针基本不偏转。由此可得出了感应电流的产生条件为：闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动。
②实验中，小明在电路闭合时将导体AB向右移动一段距离后松开手，发现导体AB左右摆动，此时小量程电流表的指针 （左右摆动/偏向一边/静止不动）。导体AB摆动过程中，如果不计空气阻力及导线悬挂点的摩擦，导体AB的机械能将 （变大/变小/不变）。
③把电流表换成电池组，闭合开关，发现导体AB向左运动，若要使导体AB向右运动可以 （提供一种方法）。根据这一原理可以制成 （发电机/电动机）。
五．综合能力题（共1小题）
49．（2023 惠山区校级一模）某家用电热水器工作原理和相关参数如图表所示。图甲为电热水器的原理图，包括工作电路和控制电路两部分，通过电磁继电器自动控制实现加热和保温状态的挡位变换。R1、R2为电热丝，R3为阻值可调电阻，R为热敏电阻（置于电热水器内），其阻值随温度变化关系如图乙所示。继电器的电阻R0为10Ω。当控制电路的电流达到0.04A时，继电器的衔铁被吸合；当控制电路中的电流减小到0.024A时，衔铁被释放。L1、L2是电热水器工作指示灯，电热水器处于加热状态时红灯亮，保温状态时绿灯亮，忽略指示灯对电路的影响。
电源 220V/50Hz
加热功率 2000W
保温功能 200W
水容量 40L
（1）控制电路中开关闭合后，继电器的上端为 极。
（2）关于该热水器，下列说法正确的是： 。
A.熔断器是工作电路中的保险装置，当熔丝熔断后，可用铜丝替代。
B.当电热水器处于加热状态时，继电器衔铁被吸下，L2亮，所以L2是红灯。
C.当热水器中装满初温为20℃的水，首次加热至60℃需要56min（不考虑热损失）
D.用电高峰期，家庭电路电压降为198V，则该热水器的实际加热功率为1520W
（3）R2工作时的电阻是多大？
（4）若热水器内可获得的最高温度为60℃，最低温度控制在40℃，则R3的阻值为多少？
六．解答题（共3小题）
50．（2023 新吴区二模）人们对自我保健越来越关注。图甲为某品牌足浴盆的相关参数，其内部电路可分为工作电路和控制电路两部分（如图乙所示）。闭合总开关S，当足浴盆有水注入到一定量时压控开关S1、S2就会自动闭合，此时R1、R2会同时工作，加热至40℃时，控制电路中的电磁铁会将衔铁吸合，自动进入保温模式。
（1）图乙的工作电路中，处于保温状态时，工作的电阻是 。压控开关S1的作用是防止 达到保护电路的目的；
（2）控制电路中为电磁铁供电的电池电压为4V，Rx为热敏电阻，阻值随温度变化关系可由图丙中的某条曲线表示。当线圈中的电流大于或等于20mA时，控制电路中继电器的衔铁被吸合，则Rx阻值随温度变化的曲线为图丙中的 ；
（3）求R2的阻值；
（4）在一次只接入足浴盆的使用过程中，20分钟内电能表的转盘（如图丁所示）转过了500r，求该过程中足浴盆的加热时间是多少？
51．（2023 梁溪区一模）为了响应国家的“低碳环保”战略，人们越来越多的使用电动汽车作为交通工具，表中是小明家所在小区新建充电桩及铭牌上的部分参数，充电桩把交流电转换为直流电给汽车充电。
xxx落地式充电桩
额定输入电压：220V交流 额定输出电压：500V直流
额定输入电流：100A交流 额定输出电流：40A直流
防护等级：IPS4 使用环境：室外
（1）求此充电桩输出的额定功率是多少？
（2）小明家汽车电池的容量为80kW h，从完全没电到充电至80%的电量，在额定状态下需要多长时间？
（3）为了安全，充电插头和插座间压力大于等于F0时，充电电路才能接通。其原理如图甲所示：电磁继电器线圈中电流I达到50mA时，衔铁吸下，充电电路接通，电阻箱接入电路的电阻R＝90Ω，图乙是压敏电阻阻值随压力变化的图像，若电池电压E＝5V，则F0为多少？
（4）控制电路中电池使用一段时间后，电压会降低。为仍然保持压力为F0时充电电路接通，应该使电阻箱接入电路的电阻 。
52．（2022 宜兴市校级模拟）图甲所示是家用燃气报警器的部分电路示意图，其中控制电路中的R1是由气敏电阻制成的传感器，R1的阻值与燃气浓度的关系如图乙。出厂预设当燃气浓度达到4%时报警，出厂测试时，控制电路的电源电压为3V且保持恒定，闭合开关S1、S2，移动滑动变阻器R2滑片P的位置，当控制电路中的电流为0.03A时，电磁铁恰好能将衔铁吸下，工作电路中相应的灯亮起而报警（电磁铁线圈的阻值忽略不计）。
（1）使用燃气的场所都应安装燃气报警器，安装的具体位置应根据被检测气体相对于空气的密度来决定。如果家中使用的是天然气（主要成分是密度比空气小的甲烷），则报警器应安装在厨房（如图丙）的 （填“A”或“B”）区域；
（2）小科认为报警时只有灯亮还不能起到很好的报警作用，最好灯亮同时又有警报声，所以建议加接蜂鸣器，则蜂鸣器应与 灯并联；
（3）该报警器要达到出厂预设值，请计算滑动变阻器应接入电路的电阻值；
（4）当报警器报警时，下列处理方法正确的是 ；
A．迅速打开排风扇 B．打开门窗通风换气
C．禁止切断报警器电源 D．熄灭一切火种，迅速关闭气源总阀
参考答案与试题解析
一．选择题（共19小题）
1．【解答】解：A、电路某处发生了短路，会使保险丝熔断，试电笔的氖管不会发光，故A错误；
BCD、L3熄灭，灯L2、L1发光，说明电路出现了断路现象；试电笔插进插座的两孔，两孔与火线之间是接通的，则氖管均发光，右孔与火线相连接，左孔通过L3与火线相连接，灯L2、灯L1发光，L3熄灭，说明进户的零线CD之间断了，故C正确、BD错误。
故选：C。
2．【解答】解：甲站在干燥的木桌上一只手接触到火线，无法形成电流的通路，故不会发生触电；
乙站在地上一只手接触到零线，零线与大地之间没有电压，因此没有电流通过人体，不会发生触电；
丙站在干燥的木桌上一只手接触到火线，此时，丁站在地面上用手去拉丙，这样电流可以从火线经丙、丁导向大地，会造成丙、丁两人同时触电；
戊中人的两只手同时接触火线，人会被火线短路，不会有电流通过人体，不会触电；
综上所述，甲、乙、戊都不会触电，丙、丁都会触电，故A说法正确。
故选：A。
3．【解答】解：A、生活用水是导体，电器设备起火，不能用水直接灭火，故A错误；
B、电灯开关安装在火线上，当开关断开时，灯泡与火线是断开的，人接触灯泡是安全的，安装在零线上，则可能造成触电事故，故B错误。
C、在一个插线板上长时间同时使用多个大功率用电器，很容易造成电路电流过大，引发火灾，故C错误；
D、家庭中的空气开关突然“跳闸”，是由于短路或总功率多大等原因导致电流过大形成的，所以应该先检查电路的故障，排除故障后，再将空气开关复位，故D正确。
故选：D。
4．【解答】解：根据题意可知，一个开关S控制电灯L1和L2，若一盏灯出现断路，不影响另一盏灯的工作，这说明两个灯泡是并联的，开关S在干路中，为了用电的安全，开关应接在火线与灯泡之间，故D正确。
故选：D。
5．【解答】解：A、生活用水是导体，用湿手将插头插在插座上，会使人触电，故A错误；
B、家庭中的空气开关跳闸，是由于短路或总功率多大等原因导致的，所以应该先检查电路，排除故障后，在将空气开关复位，故B错误；
C、安全用电的原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体，人靠近高压设备也会触电，故C错误；
D、发现有人触电后首先切断电源，把触电者拉离电源，因人体是导体，可避免救助者间接触电事故，故D正确。
故选：D。
6．【解答】解：
A、洗衣机的金属外壳与地线相连，防止金属外壳漏电，发生触电事故，故A错误；
B、当测电笔的笔尖导体与火线相接触时，笔尖导体、电阻、氖管、弹簧、螺帽，以及人体就构成一个串联的闭合回路，所以氖管上因为有电流通过，所以会发光，串联回路中的元件，互换位置是不会改变回路的电气参数，具体的说，电阻和氖管互换位置，各元件的压降不变，回路电流也不会变化，氖管照常发光，人体电阻上的压降仍然安全，故B正确；
C、家庭电路中，用铜导线替代熔丝由于铜丝的熔点高，当电流过大时不会熔断，起不到保险作用，所以不能用铜丝替代保险丝，故C错误；
D、家中空气开关跳闸断开后，这说明电路中的电流过大，应该排除故障后才能将空气开关闭合，故D错误。
故选：B。
7．【解答】解：A、熔丝盒中的熔丝是利用电流的热效应来工作的，故A错误；
BCD、闭合开关后发现灯泡不亮，熔丝也没有熔断，则该电路中出现了断路现象；用试电笔分别测试插座的左、右孔，氖管均发光，这说明左、右孔与火线之间是接通的，所以故障可能是d、e间断路；由于d、e之间断路，将用电器接在插座上，用电器无法正常工作，故D正确，BC错误。
故选：D。
8．【解答】解：A．图甲所示是电磁感应现象的装置，应用于发电机；电动机工作原理是磁场对电流的作用，故A错误；
B．图乙根据安培定则，通电螺线管右端为N极，故B正确；
C．图丙中电能表是测量电功的仪表，故C错误；
D．图丁中，为了安全，开关应该接在火线与用电器之间，故D错误。
故选：B。
9．【解答】解：由题意可知，风力涡轮机是利用风力带动线圈切割磁场线，从而产生电流，与发电机原理相同。
A．闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，产生电流，是发电机原理，故A正确；
B．该装置是奥斯特实验，说明电流的周围存在磁场，故B错误；
C．该装置是探究电荷间的相互作用规律，故C错误；
D．图中有电源，是电动机工作原理，故D错误。
故选：A。
10．【解答】解：
A、因为小磁针静止时，指向南北方向，所以如果偏离南北方向，一定有磁场作用，故A选项正确；
B、磁感线是科学家为了研究起来形象、直观，是通过想象而描绘出来的，所以不是真实存在的，故B选项错误；
C、在磁场中某点放一小磁针，小磁针静止时，其N极的指向方向为该点磁场方向，故C说法错误；
D、地磁的北极在地理的南极附近，地磁的南极在地理的北极附近，故D选项错误。
故选：A。
11．【解答】解：根据安培定则和小磁针N极的方向，左图中线圈左端为N极；可见两图中磁场方向相同，在磁体上部，磁感线都是从左向右方向，当闭合电路一部分导体向上运动时，切割磁感线，所以会产生感应电流；因为磁场方向和切割磁感线方运动向相同，所以产生感应电流的方向相同。故A正确，BCD错误。
故选：A。
12．【解答】解：在本实验中，金属框之所以能够转动，是由于通电线框在磁场中受力，同电动机的原理相同。
A．该装置是奥斯特实验，说明电流的周围存在磁场，故A不符合题意；
B．该装置是电动机的原理图，是根据通电导体在磁场中受到力的作用做成的，故B符合题意；
C．该装置是发电机的原理图，是根据电磁感应现象制成的，故C不符合题意；
D．该装置是发电机的原理图，是根据电磁感应现象制成的，故D不符合题意。
故选：B。
13．【解答】解：在本实验中，铜线框之所以能够转动，是由于通电线框在磁场中受力，同电动机的原理相同。
A、是发电机的原理图，是根据电磁感应现象制成的，故A错误；
B、是电动机的原理图，是根据通电导体在磁场中受到力的作用做成的，故B正确；
C、是奥斯特实验，说明电流的周围存在磁场，故C错误；
D、是发电机的原理图，是根据电磁感应现象制成的，故D错误；
故选：B。
14．【解答】解：
A、甲图中开关闭合后，导体棒内通以电流，则导体在磁场力的作用下发生运动，故演示的为磁场对电流的作用，利用该原理制成了电动机，故A错误；
B、放在小磁针上方的导线中有电流通过时，小磁针会发生偏转，说明通电导体周围产生了磁场，即演示了电流的磁效应，根据该现象制成了电磁铁，故B正确；
C、图中导体棒AB在磁场中做切割磁感线运动时，电流表中会产生感应电流，故演示的为电磁感应，利用该原理制成了发电机，故C错误；
D、图中两电磁铁串联，通过的电流相等，但两电磁铁线圈的匝数不同，可用来演示电磁铁的磁性强弱与线圈匝数多少的关系，由于电路中没有滑动变阻器，不可以改变电路的电流，无法探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系，故D错误。
故选：B。
15．【解答】解：A、扩音器的作用是增大声音的响度，故A正确；
B、响度指声音的强弱或大小，与振幅和距离发声体的远近有关，故B错误；
C、话筒是利用电磁感应现象的原理，将声信号转化为电信号，故C错误；
D、对于扩音器，变化的电流经放大器放大后，通过扬声器的线圈，由于通电导线在磁场中受力的作用，故能使线圈在磁场中受力来回振动，带动纸盆也来回振动，扬声器就能够发声了，即将电信号转化为声信号，是利用磁场对电流力的作用的原理，故D错误。
故选：A。
16．【解答】解：A．该收纳盒的工作原理是磁体的磁性，磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质，不是“异名磁极相互吸引”，故A错误；
B．该收纳盒受到的黑板的吸引力与重力不在一条直线上，所以不是一对平衡力，故B错误；
C．若只将该磁铁换成质量相同、磁性更强的磁铁，该收纳盒静止时受到的摩擦力与重力是一对平衡力，保持不变，故C错误；
D．若在收纳盒中再放入一只水笔后收纳盒依然保持静止，竖直方向上重力与摩擦力是一对平衡力，该收纳盒受到重力变大，所以摩擦力将变大，故D正确。
故选D。
17．【解答】解：可充电摇椅是利用电磁感应现象制成的，摇椅转动时，使线圈切割磁感线，从而产生了感应电流，给手机充电。
A.图中是探究电磁感应现象的实验，是发电机的原理，与给手机充电的摇椅工作原理相同，故A符合题意；
B.图中是奥斯特实验，说明电流周围存在磁场，故B不符合题意；
C.图中的实验说明了通电导体在磁场中受力运动，是电动机的原理，故C不符合题意；
D.图中是探究电磁铁特点的实验，故D不符合题意。
故选：A。
18．【解答】解：
A、增大MN的速度，则切割磁感线变快，通过R的电流会变大，故A正确；
B、该图是电磁感应现象，反映了发电机的原理，故B错误；
C、金属棒MN左、右运动时，做的是切割磁感线运动，故C正确；
D、由题知，金属棒MN在水平导轨abcd上无摩擦向右滑动时，金属棒MN中电流方向为从N流向M；由于感应电流的方向与导体运动的方向有关，若MN向左滑动，则感应电流的方向会相反，即电流方向为从M流向N，电阻R中电流方向为从c流向a，故D正确。
故选：B。
19．【解答】解：
推动甲线圈摆动的过程做切割磁感线运动，闭合的回路中有感应电流产生，是发电机的工作原理，工作时将机械能转化为电能；
乙线圈随之摆动，乙线圈摆动的原理是通电导体在磁场中受力的作用，是电动机的工作原理，所以甲线圈相当于电源，乙线圈相当于用电器，工作时将电能转化为机械能，故D正确，ABC错误。
故选：D。
二．填空题（共16小题）
20．【解答】解：（1）通常情况下，人体安全电压一般是不高于36伏；使用测电笔时，手必须接触到笔尾的金属帽，笔尖接触导线，所以使用方法正确的是乙；
（2）小车行驶10min消耗的电能W＝UIt＝2V×0.3A×10×60s＝360J，电动机线圈产生的内能Q＝I2Rt＝（0.3A）2×2Ω×10×60s＝108J，则在行驶过程中转化为机械能的是W机＝W﹣Q＝306J﹣108J＝252J，根据公式W机＝Fs可知，小车受到的牵引力F2N，因为小车做匀速运动，所以受到的阻力等于牵引力，即f＝F＝2N。
故答案为：（1）36；乙；（2）2。
21．【解答】解：当测电笔的氖管发光，则说明测电笔的笔尖金属体接触的是火线；若开关闭合后电灯正常发光，用测电笔分别接触a、b两点时，b点与火线接触，能使测电笔发光；若进户线的零线发生断路，a、b两点都与火线相连，则这两点都会使氖管发光。
故答案为：火线；b；a和b。
22．【解答】解：照明灯和电动机能各自独立工作，所以是并联关系；
国家标准规定：使用像抽油烟机这样带有金属外壳的家用电器时，其金属外壳必须接地线，防止出现触电事故。
故答案为：并联；接地。
23．【解答】解：（1）当水位没有达到B时，电磁铁没有磁性，只有绿灯亮；当水位到达B时电路接通，电磁铁有磁性，衔铁就会在电磁力吸引的作用下与红灯接通，红灯亮。因此，红灯亮就表示水位过高报警。
（2）工作时，电流从电磁铁的下面导线流入，上面导线流出，利用安培定则可以判断电磁铁的下端为S极，上端为N极。
故答案为：B；N。
24．【解答】解：（1）在探究电磁感应现象的实验中，我们必须保证处于磁场中的这部分是导体。两种物质中，塑料是绝缘体，铝是导体，所以AB棒的材料可能是铝；
（2）闭合开关，让AB棒在磁场中竖直上下运动，AB的运动方向与磁感线平行，不能切割磁感线，没有感应电流产生，灵敏电流计指针不会偏转；
（3）电动机工作时，是将电能转化为机械能，由此可知，我们需要在电路中添加电源，即将灵敏电流计换成电源。
故答案为：铝；不会；电源。
25．【解答】解：由图（a）可知，使车身悬浮于轨道上，车身必须受到一个向上的力。故电磁铁B的上端与电磁铁A的下端之间要相互吸引；根据安培定则可判断图（b）中A的下端为N极，根据异名磁极相互吸引，则B的上端为S极。
当磁悬浮列车加速驶出车站时，质量不变，速度增加，则列车的动能增大。
故答案为：N；S；增大。
26．【解答】解：（1）当温度较低的时候，热敏电阻的电阻较大，电路中的电流较小，此时继电器的衔铁与AC部分连接，此时是需要加热的，恒温箱内的加热器要工作，所以该把恒温箱内的加热器接在A、C端。
（2）由图甲可知：50℃时热敏电阻的阻值为90Ω，要实现对50℃﹣100℃之间任一温度的控制，已知控制电路的电流要到达20mA＝0.02A，
则根据串联电路的特点和欧姆定律可知：
需要的最小电源电压U＝IR＝0.02A×（30Ω+90Ω）＝2.4V；
由图甲可知：温度达到100℃，热敏电阻R＝50Ω，
若恒压电源U为4V，根据欧姆定律可得：I，
即：0.02A，
解得：R′＝120Ω。
故答案为：（1）A、C；（2）2.4；120。
27．【解答】解：当S1闭合，动触点D与上方两个触点相接触时，R2被短路，此时工作电路电阻最小，功率最大，电水壶处于加热状态，由P可知，
R1的阻值：R155Ω；
当S1闭合，动触点D与下方两个触点相接触时，R1和R2串联，此时工作电路电阻最大，功率最小，电水壶处于保温状态，由P可知，R1、R2串联的总电阻：
R总550Ω，
根据串联电路的电阻特点可知，R2的阻值：R2＝R总﹣R1＝550Ω﹣55Ω＝495Ω；
当设置50℃煲汤时，养生壶先使用加热挡工作，由以上分析可知，此时动触点D应与上方两个触点相接触；
电水壶处于加热状态时，动触点D与上方两个触点相接触，控制电路只有热敏电阻R3接入电路，此时线圈中的电流小于等于0.03A，已知控制电路的电源电压为6V，则热敏电阻R3的阻值R3200Ω；
当水加热至100℃后切换保温加热，衔铁被吸下，线圈中的电流等于0.03A，此时R3的阻值为200Ω；
水温逐渐降低到50℃时，由于R3的阻值与温度成反比，
则有，即，
解得R3'＝400Ω；
此时控制电路R3与R4并联，要再次切换到加热挡，线圈中的电流应小于等于0.03A，即控制电路的总电阻应大于等于200Ω，当控制电路的总电阻等于200Ω时，根据并联电路的电阻关系，电阻R4的阻值为400Ω。
故答案为：55；495；上；400。
28．【解答】解：（1）电磁继电器的主要部件是电磁铁，电磁铁通电后具有磁性，所以电磁铁的工作原理是电流的磁效应；电磁继电器实际上是用电磁铁控制电路的一种开关；
（2）由于电磁继电器（电阻不计）的衔铁被吸合的电流I＝18mA＝0.018A不变，
当温度为30℃时，热敏电阻Rt的阻值最大，其阻值Rt＝220Ω，
由I得，热敏电阻Rt两端的电压：
Ut＝IRt＝0.018A×220Ω＝3.96V，
由于一节干电池的电压为1.5V，所以需要的干电池的节数：
n2.64，
所以，n取3节，即电源E用3节干电池；
电源E的电压：U＝3×1.5V＝4.5V，
此时电路总电阻：
R总250Ω，
由表格数据可知，在温度为50℃时，热敏电阻Rt′＝128Ω，
根据串联电路电阻特点可知，滑动变阻器R接入电路的阻值：
R＝R总﹣Rt′＝250Ω﹣128Ω＝122Ω。
故答案为：（1）电流的磁效应；开关；（2）3；122。
29．【解答】解：（1）电磁继电器的核心部件是电磁铁，通电时有磁性，断电时无磁性，是根据电流的磁效应制成的，即利用电生磁来工作的。
由图乙可知，把温控装置设置为50℃（即50℃时衔铁被吸合）时，热敏电阻Rt的阻值为80Ω，所以用电阻箱替代热敏电阻Rt，电阻箱的阻值应调至80Ω；
（2）由ρ得，密闭保温容器中空气的质量：
m＝ρV＝1.3kg/m3×100m3＝130kg，
则容器中的空气从30℃加热到预设温度吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝1000J/（kg ℃）×130kg×（50℃﹣30℃）＝2.6×106J，
由题意知，加热器消耗的电能W＝Q吸＝2.6×106J，
由P得，需要的加热时间：
t′2600s。
（3）由于电磁继电器（电阻不计）的衔铁被吸合的电流I＝20mA＝0.02A不变，
当温度为30℃时，热敏电阻Rt的阻值最大，其阻值Rt＝200Ω，
由I得，热敏电阻Rt两端的电压：
Ut＝IRt＝0.02A×200Ω＝4V，
由于一节干电池的电压为1.5V，所以需要的干电池的节数：
n2.67，
所以，n取3节，即电源E用3节干电池。
电源E的电压：U＝3×1.5V＝4.5V，
此时电路总电阻：
R总225Ω，
由表格数据可知，在温度为50℃时，热敏电阻Rt′＝80Ω，
根据串联电路电阻特点可知，滑动变阻器R接入电路的阻值：
R＝R总﹣Rt′﹣R线圈＝225Ω﹣80Ω﹣2Ω＝143Ω；
由图可知，热敏电阻的阻值在低温区随温度的变化明显，所以该温控装置在低温区域灵敏度更高。
故答案为：（1）电生磁；80；（2）容器中的空气从30℃加热到预设温度至少需要2600s；（3）3；143；低温。
30．【解答】解：将钥匙插入仪表板上的钥匙孔并旋转，汽车启动，所以旋转钥匙相当于闭合开关；读图可知，电流从电磁铁的上端流入，用右手握住螺线管，使四指指向电流的方向，则大拇指所指的上端为螺线管的N极。
故答案为：开关；N。
31．【解答】解：读图可知，压敏电阻R在控制电路中，当人站上电梯，阻值减小时，电路中电流变大，电磁铁磁性增强，吸引衔铁，使触点与1断开，与2连接，在工作电路中，电动机原本与电阻R1串联，此时电阻R1被断路，电动机两端的电压增大，转速就会变快。
故答案为：强；2；快。
32．【解答】解：由图可知，甲图中无电源，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中会产生感应电流，这就是电磁感应现象，是发电机的原理；
乙图中通电导体在磁场中受力运动，是电动机的工作原理；
图中的铜制半环E、F和电刷A、B组成了换向器，其作用是线圈刚过平衡位置位置时，自动改变电流方向，能使线圈持续转动。
故答案为：乙；换向器；平衡位置。
33．【解答】解：正常情况下（未超载时），电梯工作，衔铁被弹簧拉起，K与静触点A接触；
电梯超载时，压敏电阻受到的压力变大，电梯不工作，电铃报警，此时衔铁被吸下，电磁铁的磁性变强，在电磁铁线圈匝数不变的情况下，通过电磁铁的电流变大，根据欧姆定律可知，控制电路中的总电阻变小，根据串联电路的电阻关系可知，压敏电阻的阻值减小，所以压敏电阻的阻值随压力的增大而减小；
电磁铁的吸合电流不变，电磁铁被吸下时的电流不变，电路的总电阻不变，要使电梯设定的承载质量变大，压敏电阻受到的压力变大，压敏电阻的阻值变小，根据串联电路的电阻关系可知，需要增大滑动变阻器接入电路的电阻，滑片应向右移动。
故答案为：A；减小；右。
34．【解答】解：将发电机与小量程相连，转动小风车，线圈在磁场中做切割磁感线运动，线圈中会产生感应电流，电流表指针左右偏转，这说明电路中电流的方向是改变的；此过程中发电机将机械能能转化为电能；
若将图中电流表换成电池，则无风吹时，由于通电线圈处在磁场中故而受力转动，但线圈转动至平衡位置因线圈两端的绝缘漆全部刮掉，无法改变线圈中的电流从而不能持续转动下去。
故答案为：改变；机械；不能。
35．【解答】解：将两个强磁铁固连在一节新干电池两极上，制成“小车”，干电池与磁体及中间部分线圈组成了闭合回路，在磁场中受到力的作用而运动。
故答案为：受到力的作用；有力的作用；力可以改变物体的运动状态。
三．作图题（共12小题）
36．【解答】解：
由题知，先断开开关S1，灯泡熄灭，风扇继续转动，再断开开关S2，风扇才停止转动；若只闭合开关S1，灯泡不亮，说明灯泡和风扇可以单独工作，因此它们是并联的，若只闭合开关S1，灯泡不亮，说明S2在干路上，S1和灯泡串联，只控制灯泡，如下图所示：
37．【解答】解：灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故，因此，可判断上端的是火线，中间的是零线，三孔插座的接法：上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线，据此可判断下端的是地线，如图所示：
38．【解答】解：由题意可知，开关断开时指示灯不亮，插孔不能提供工作电压；开关闭合时指示灯亮，插孔能提供工作电压；如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能提供工作电压，说明两者是并联，且都由开关来控制；三孔插座采用“左零右火上地”的接法。如图所示：
．
39．【解答】解：灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡，又能更安全。如下图所示：
40．【解答】解：为使两盏灯正常工作，灯两端的电压要等于其额定电压，需并联在家庭电路中；两盏灯有一个开关控制，开关接在干路上；开关要接在火线与灯之间。如图所示：
41．【解答】解：由家庭电路的连接要求可知，火线必须通过开关连接到灯泡，三孔插座中有地线连接到插座中间的孔，右端应接火线，开关可以控制灯泡和插座，灯泡右端线接零线，如图所示。
42．【解答】解：因磁体外部磁感线方向由N极指向S极，故螺线管左侧为N极，右侧为S极；由右手螺旋定则可知，电流从左前方流入，右后方流出；
根据电流表的使用规则可知，电流从电流表的正接线柱流入，负接线柱流出。由此可以确定电流表的上接线柱为正接线柱，如图所示：
43．【解答】解：（1）流体流速大的位置压强小，当水流速增大时，探头上侧，水流速度大，压强小，下侧的水流速度小，压强大，所以探头向上运动，滑片P随着向上滑动，接入电路的电阻变小，电路中电流变大，电磁铁的磁性增强，如下图；
（2）由图可知，电流从螺线管的上端流入，下端流出，由安培定则可知，通电螺线管下端为N极，如下图：
44．【解答】解：由小磁针N极靠近螺线管的右端，所以螺线管的右端为S极，左端为N极，根据安培定则，螺线管中的电流应由右端流入，所以电源右端为正极，左端为负极；如图所示：
45．【解答】解：在磁体外部，磁感线是从磁体的N极出来回到S极的，所以螺线管的左端为N极，右端为S极；
根据安培定则可知，电流是从螺线管的右端流入的。所以电源的右端为正极，左端为负极，如图所示：
46．【解答】解：由图知小磁针的右端为N极、左端为S极，自由静止时靠近螺线管的右端，根据磁极间的相互作用规律可知，螺线管的右端为N极；在磁体的周围，磁感线从磁体的N极出来回到S极，所以磁感线的方向是向左的；
利用螺线管的右端为N极和线圈的绕向，根据安培定则可以确定电流从螺线管的右端流入左端流出，从而可以确定电源的左端为负极，右端为正极。如下图所示：
47．【解答】解：由于异名磁极相互吸引，所以当小磁针自由静止时，与小磁针N极靠近的螺线管左端一定是S极，其右端为N极；
在磁体周围的磁感线方向从N极指向S极；
根据图示的线圈绕向和螺线管的N极，利用安培定则可以确定螺线管中电流的方向是从螺线管的左端流入，右端流出，因此电源的左端为正极，右端为负极；如下图所示：
四．实验探究题（共1小题）
48．【解答】解：（1）实验中，他将开关S从l换到2上时，连入电路的线圈匝数发生了变化，连入电路的线圈电阻也发生了变化，为了保证电流不变，应调节变阻器的滑片P，控制两次实验的电流大小不变（需观察电流表示数），再次观察吸引的回形针数目，这样才能探究出通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系；
（2）①断开开关，无论怎么移动导体AB，电流表指针都不偏转，说明没有电流产生；
闭合开关，他左右移动导体AB，发现指针发生了摆动，说明有电流产生；
又上下移动导体AB时，指针基本不偏转说明没有电流产生；
由此可得出了感应电流的产生条件为：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动；
②导体AB左右摆动，切割磁感线方向不断改变，所以电流方向不断改变，电流表指针会左右摆动；导体运动过程中，将机械能转化为电能，所以机械能不断变小；
③要改变导线的受力方向，可改变磁场方向或线圈中电流方向；可以调换磁极，或改变电流方向的方法，可以调换电源正负极，同时调换电源正、负极和磁体N、S极导体ab运动方向不变；
电动机是通电导体在磁场中受力的作用，根据这一原理可以制成电动机。
故答案为：（1）控制电流大小不变；线圈匝数；（2）①切割磁感线；②左右摆动；变小；③对调磁体两极或对调电源两极；电动机。
五．综合能力题（共1小题）
49．【解答】解：（1）闭合控制电路中开关S，电流从电磁铁的下端流入、上端流出，根据安培定则可知，控制电磁铁的上端是N极，下端是S极；
（2）A、当用铜丝代替后，铜丝的熔点很高，温度即使升高到一定程度，它也不会自动熔断，起不到保护电路的作用，故A错误；
B、由图乙可知，热敏电阻的阻值随温度升高而减小，当温度升高时，控制电路的电阻减小，电流增大，电磁铁磁性增强，将衔铁吸下，动触点与下方静触点连通，R1、R2串联，此时电路中电阻最大，根据P＝UI可知，电热水器处于保温状态，绿灯亮，所以L2是绿灯，故B错误；
C、水箱内水的质量为：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×40×10﹣3m3＝40kg；
此时水吸收的热量为：6.72×106J；
不考虑热损失，需要加热的时间为：；故C正确；
D、该热水器处于加热状态时，只有R1连入电路，它的电阻为：；
用电高峰期，家庭电路电压降为198V，则该热水器的实际加热功率为：，故D错误；
故选：C；
（3）保温时，两个电阻串联，此时的总电阻为：；
R2工作时的电阻为：R2＝R﹣R1＝242Ω﹣24.2Ω＝217.8Ω；
（4）若热水器内可获得的最高温度为60℃，此时热敏电阻的阻值为200Ω，电路中的电流为0.04A，继电器的衔铁吸合，热水器开始保温；
由串联电路的电阻规律和欧姆定律可得，电源电压：
U＝I1（R0+R+R3）＝0.04A×（10Ω+200Ω+R3）……①；
当最低温度控制在40℃，此时热敏电阻的阻值为500Ω，电路中的电流为0.024A，继电器的衔铁被释放，热水器开始加热；
由串联电路的电阻规律和欧姆定律可得，电源电压：
U＝I2（R0+R'+R3）＝0.024A×（10Ω+500Ω+R3）……②；
由于电源电压不变，由①②解得：R3＝240Ω。
故答案为：（1）N；（2）C；（3）R2工作时的电阻为217.8Ω；（4）R3的阻值为240Ω。
六．解答题（共3小题）
50．【解答】解：
（1）由题知，加热至40℃时，控制电路中的电磁铁会将衔铁吸合，自动进入保温模式，由图乙知，此时工作电路中只有R1接入电路中，即工作的电阻是R1，
当足浴盆注入一定量水时压控开关S1才自动闭合，这样可以防止足浴盆中没有水也会闭合电路，而让电路处于工作状态，即起到了保护作用；
（2）控制电路中线圈与热敏电阻Rx串联，由题知，当足浴盆中水温加热至40℃时，线圈中的电流大于或等于20毫安，电磁铁才会将衔铁吸合，说明温度升高，由欧姆定律知热敏电阻Rx的阻值减小，故图丙中A、B曲线不符合题意；
由串联电路特点和欧姆定律可得，当线圈中的电流等于20mA＝0.02A时，控制电路的总电阻：
R总＝Rx+R线圈，即：Rx+100Ω，解得：Rx＝200Ω；
当水温达到40℃，由图丙中曲线C对应电阻为300Ω、曲线D对应电阻为200Ω，故R1阻值随温度变化的曲线为图丙中D。
（3）在工作电路两电阻并联，同时工作时为加热模式，保温模式只有R1接入电路中，
根据甲中参数知：P加热＝2100W，P保温＝100W，
所以，R2的功率：P2＝P加热﹣P保温＝2100W﹣100W＝2000W，
由P可得，R2的阻值；R224.2Ω；
（4）20分钟内电能表的转盘转过了500r，消耗的电能为：WkW h＝0.2kW h＝7.2×105J；
整个工作时间为20min＝1200s；
则：W＝W加热+W保温＝P加热t加热+P保温t保温＝2100W×t加热+100W×（1200s﹣t加热）＝7.2×105J，解得：t加热＝300s。
故答案为：（1）R1；足浴盆中没有水时加热电路工作；
（2）D；
（3）R2的阻值为24.2Ω；
（4）该过程中足浴盆的加热时间是300s。
51．【解答】解：（1）充电桩额定输出功率：P＝UI＝500V×40A＝20000W，
（2）电池达到80%的电量：W＝80kW h×80%＝64kW h，
充电桩额定输出功率：P＝20000W＝20kW，
额定状态下需要时间：t3.2h。
（3）电池电压E＝5V，当电磁继电器线圈中电流I＝50mA＝0.05A时，
电路的总电阻：R总100Ω；
压敏电阻的阻值：R0＝R总﹣R＝100Ω﹣90Ω＝10Ω；
根据压敏电阻阻值随压力变化的关系图像知，F0为6N；
（4）控制电路中电池使用一段时间后，电压会降低，由欧姆定律可知，电路中的电流变小，要保持线圈中的电流不变，应该使电阻箱接入电路的电阻减小。
答：（1）输出的额定功率是20000W；
（2）在额定状态下需要3.2h；
（3）若电池电压E＝5V，则F0为6N；
（4）减小。
52．【解答】解：（1）天然气的密度小于空气的密度，泄漏后会很快上升到室内的上方，接触报警器，因此报警器应安装在房间内墙上方的位置，即A处；
（2）闭合开关S1、S2，移动滑动变阻器R2滑片P的位置，当控制电路中的电流为0.03A时，电磁铁恰好能将衔铁吸下，使得工作电路中灯L2亮起而报警，在电路中接入蜂鸣器时，蜂鸣器应与L2并联，蜂鸣器与L2可以同时工作；
（3）当燃气浓度达到4%时，根据图乙可知，此时气敏电阻的阻值为：R1＝40Ω；
此时电路中的电流为I＝0.03A，根据欧姆定律可知，电路的总电阻为：R100Ω；
根据串联电路的电阻关系可知，滑动变阻器接入电路的电阻为：R2＝R﹣R1＝100Ω﹣40Ω＝60Ω；
（4）A、迅速打开排风扇时，会产生电火花，可能会引燃燃气，故A错误；
B、打开门窗通风换气，可以把燃气散出去，故B正确；
C、切断报警器电源，虽然停止了报警，但容易产生电火花，引燃燃气，故C正确；
D、熄灭一切火种，迅速关闭气源总阀，可以阻止燃气的泄漏，熄灭一切火种，可以防止燃气爆炸，故D正确。
故选BCD。
故答案为：（1）A；（2）L2；（3）60Ω；（4）BCD。
